L'eccitazione per gli esopianeti è salita alle stelle quando sono stati scoperti pianeti rocciosi simili alla Terra in orbita nella zona abitabile di alcune delle nostre stelle più vicine, fino a quando le speranze di vita sono state deluse dagli alti livelli di radiazioni che bombardavano quei mondi.

Proxima-b, a soli 4,24 anni luce di distanza, riceve 250 volte più radiazioni di raggi X rispetto alla Terra e potrebbe sperimentare livelli mortali di radiazioni ultraviolette sulla sua superficie. Come potrebbe la vita sopravvivere a un simile bombardamento? Gli astronomi della Cornell University affermano che la vita è già sopravvissuta a questo tipo di radiazioni feroci, e ne hanno la prova:tu.

Lisa Kaltenegger e Jack O'Malley-James sostengono il loro caso in un nuovo giornale, pubblicato in Avvisi mensili della Royal Astronomical Society . Kaltenegger è professore associato di astronomia e direttore del Carl Sagan Institute di Cornell, in cui O'Malley-James è ricercatore associato.

Tutta la vita sulla Terra oggi si è evoluta da creature che hanno prosperato durante un attacco di radiazioni UV ancora maggiore di Proxima-b, e altri esopianeti vicini, attualmente sopportare. La Terra di 4 miliardi di anni fa era un caotico, irradiato, pasticcio caldo. Eppure, nonostante ciò, la vita in qualche modo ha preso piede e poi si è espansa.

La stessa cosa potrebbe accadere proprio in questo momento su alcuni degli esopianeti più vicini, secondo Kaltenegger e O'Malley-James. I ricercatori hanno modellato gli ambienti UV di superficie dei quattro esopianeti più vicini alla Terra che sono potenzialmente abitabili:Proxima-b, TRAPPISTA-1e, Ross-128b e LHS-1140b.

Questi pianeti orbitano attorno a piccole stelle nane rosse che, a differenza del nostro sole, divampare frequentemente, bagnando i loro pianeti in radiazioni UV ad alta energia. Sebbene non si sappia esattamente quali condizioni prevalgano sulla superficie dei pianeti in orbita attorno a queste stelle fiammeggianti, è noto che tali brillamenti sono biologicamente dannosi e possono causare erosione nelle atmosfere planetarie. Alti livelli di radiazioni causano la mutazione o addirittura l'arresto di molecole biologiche come gli acidi nucleici.

O'Malley-James e Kaltenegger hanno modellato varie composizioni atmosferiche, da quelle simili alla Terra odierna alle atmosfere "erosive" e "anossiche", quelle con atmosfere molto sottili che non bloccano bene le radiazioni UV e quelle senza la protezione dell'ozono, rispettivamente. I modelli mostrano che man mano che le atmosfere si assottigliano e i livelli di ozono diminuiscono, più radiazioni UV ad alta energia raggiungono il suolo. I ricercatori hanno confrontato i modelli con la storia della Terra, da quasi 4 miliardi di anni fa ad oggi.

Sebbene i pianeti modellati ricevano radiazioni UV più elevate di quelle emesse dal nostro sole oggi, questo è significativamente inferiore a quello che la Terra ha ricevuto 3,9 miliardi di anni fa.

"Dato che la Terra primitiva era abitata, " hanno scritto i ricercatori, "mostriamo che la radiazione UV non dovrebbe essere un fattore limitante per l'abitabilità dei pianeti in orbita attorno a stelle M. I nostri mondi vicini più vicini rimangono obiettivi intriganti per la ricerca della vita oltre il nostro sistema solare".

Una domanda opposta sorge per i pianeti in orbita attorno a stelle M inattive su cui il flusso di radiazione è particolarmente basso:l'evoluzione della vita richiede gli alti livelli di radiazione della Terra primitiva?

Per giudicare la potenziale abitabilità di mondi con tassi variabili di afflusso di radiazioni, i ricercatori hanno valutato i tassi di mortalità a diverse lunghezze d'onda UV dell'estremofilo Deinococcus radiodurans, uno degli organismi più resistenti alle radiazioni conosciuti.

Non tutte le lunghezze d'onda delle radiazioni UV sono ugualmente dannose per le molecole biologiche:ad esempio, scrivono i ricercatori, "un dosaggio di radiazioni UV a 360 [nanometri] dovrebbe essere tre ordini di grandezza superiore a un dosaggio di radiazioni a 260 [nanometri] per produrre tassi di mortalità simili in una popolazione di questo organismo".

Molti organismi sulla Terra impiegano strategie di sopravvivenza, inclusi pigmenti protettivi, biofluorescenza, e vivere sotto terra, acqua o roccia - per far fronte a livelli elevati di radiazioni che potrebbero essere imitati dalla vita su altri mondi, notano i ricercatori. La vita sotto la superficie sarebbe più difficile da trovare su pianeti lontani senza il tipo di biosignature atmosferiche che i telescopi possono rilevare.

"La storia della vita sulla Terra ci fornisce una grande quantità di informazioni su come la biologia può superare le sfide di ambienti che considereremmo ostili, " Disse O'Malley-James.

Ha detto Kaltenegger:"La nostra ricerca dimostra che nella ricerca della vita su altri mondi, i nostri mondi più vicini sono obiettivi affascinanti da esplorare."